Tehnologie de găurire cu cochilii cu un receptor de miez detașabil
Pentru forarea puțurilor de explorare, sunt utilizate două variante de obuze domestice cu un receptor de miez detașabil - obuze (seturi) KSSK - 76, primul dezvoltat și implementat în țara noastră de SKB Geotekhnika - Moscova și obuze SSK-76, SSK-59 și SSK-46, dezvoltate mai târziu în Leningrad VITR´e.
. La sfârșitul anilor optzeci, SKB Geotekhnikaa dezvoltat seturile KSSK-59 și KSSK-95,, dar din cauza restructurării, acestea nu au fost implementate.
Recent, am folosit în principal shell-uri BOART LONGYEAR SSC, similare cu SSC-urile noastre (mai precis, ale noastre sunt similare cu shell-urile Longer). Aproape toate proiectilele SSK au același dispozitiv fundamental și diferă doar în detaliile execuției componentelor individuale.
Învelișurile SSK utilizează o țeavă de foraj cu găuri netede conectate la țeavă și având o grosime minimă a peretelui în conexiunile filetate. Un astfel de șir, pe de o parte, are avantajul că, fiind neted și drept (țevile SSK sunt de precizie, de precizie și dreptate sporite), permite găurirea la viteze mai mari, dar, pe de altă parte, conexiunile slabe nu permit transferul unor sarcini axiale mari și utilizarea cochiliilor pentru forarea puțurilor adânci. În primul caz, cu sarcini axiale mai mari de 12 - 15 kN, filetul exterior al unei țevi se poate deplasa pe filetul interior al altei țevi, în al doilea caz, la o adâncime a puțului de peste 1200 - 1500 de metri, sub acțiunea gravitației coloanei din partea sa superioară, firul se poate rupe. Ambele circumstanțe limitează condițiile de utilizare a carcasei SSK.
La proiectilele SSC străine, din cauza calității superioare a conductelor, aceste neajunsuri sunt mai puțin semnificative.
ÎNÎn prezent, carcasele cu un receptor de miez detașabil sunt echipate numai cu coroane cu tăietoare de diamant.De aceea, tehnologia de găurire cu carcase SSC se reduce în principal la tehnologia de foraj cu diamant, dar ținând cont de caracteristicile asociate cu diferențele dintre SSC și carcasele convenționale:
Sarcina axială a burghiului la găurirea cu proiectile SSK diferă de sarcina axială a biților de diamant convenționali prin aceea că grosimea feței de capăt și, în consecință, aria feței de capăt a matricei care conține diamant a burghiului este de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a bitului pentru proiectile simple. Pentru carcasele KSSK, sarcina axială, în funcție de rocile forate, este de până la 20 kN sau mai mult. Pentru proiectilele SSK, sarcina axială maximă este de până la 15 kN.
Frecvența de rotație, dimpotrivă, la forarea cu proiectile SSK în condiții favorabile (roci monolitice omogene) poate atinge valorile maxime ale instalațiilor de foraj, până la 1500 rpm sau mai mult. La forarea cu proiectile KSSK, ținând cont atât de condițiile geologice dificile în care sunt utilizate, cât și de imperfecțiunea garniturii de foraj, viteza de rotație este de obicei limitată la aproximativ 600 rpm.
Spălarea puțurilor la forarea cu cochilii cu un receptor de miez detașabil are o serie de diferențe față de spălarea la forarea cu cochilii simple, asociate cu o suprafață crescută a fundului găurii, pe de o parte, și cu goluri inelare minime între pereții puțului și țevile de foraj, pe de altă parte. Prima este asociată cu aproximativ 1,5 ori mai multe tăieturi pe unitatea de adâncitură, cu cea de-a doua există rezistențe hidraulice mari în secțiunea inelară inelară și în cilindrul miezului și, în consecință, apariția unei reprize hidraulice vizibile, ceea ce reduce sarcina axială efectivă a burghiului. Aceste circumstanțe provoacă controverse atunci când se alege debitul agentului de curățare. Pentru îndepărtarea completă a nămolului de pe față, este necesarconsumul crescut de agent de curățare, iar golurile mici la debite mari vor crea rezistențe mari și vor fi necesare pompe cu presiune maximă crescută. Un compromis este utilizarea fluidelor cu rezistență hidraulică minimă. Aceste fluide includ unele fluide polimerice și emulsii. Pentru foraj cu proiectile KSSK, în care golul inelar este mai mare decât cel al SSK și este (datorită forării pereților puțului în roci de rezistență medie cu 2–10 mm) - 5–15 mm, rezistența hidraulică nu este foarte mare și este posibil să se ia un debit rațional al fluidului de spălare, dacă este necesar, creșterea în medie l/80 până la l/30–5 mm. La foraj cu proiectile SSK-59, jocul radial este de la 2 la 4 mm, iar rezistența hidraulică, care are o dependență pătratică de debit, este o valoare foarte semnificativă și, în plus, provoacă o presiune hidraulică foarte vizibilă. Valorile hidropresiunii în funcție de debitul lichidului de spălare sunt prezentate în fig. 49.
Având în vedere rezistența hidraulică mare și presiunea hidraulică, consumul de lichid de spălare pentru SSK-59 este de dorit să fie minim, nu mai mult de 20 - 30 l / min.
Condiții de aplicare și caracteristici ale tehnologiei de găurire cu proiectile cu un receptor de miez detașabil.
După cum sa menționat deja, eficiența utilizării carcaselor cu un receptor de miez detașabil depinde de raportul dintre câștigul pe care îl oferă utilizarea SSC și costurile suplimentare asociate cu costul mai mare al seturilor SSC și complexitatea tehnologiei de foraj cu aceste carcase.
Avantajele găuririi cu coji SSK sunt următoarele:
1. Creșterea productivității prin reducerea timpului petrecut cu deplasări. Sub acest aspect, creșterea productivității este direct legată de adâncimea sondei, cu cât sondele sunt mai adânci, cu atât câștigul este mai mare.din utilizarea SSC. Atât calculele, cât și experiența de producție arată că costurile suplimentare pentru SSC se vor plăti cu o productivitate crescută la o adâncime de sondă de cel puțin 200 - 300 de metri, în funcție de condițiile de foraj și de circumstanțe suplimentare.
3. Avantajul utilizării shell-urilor SSK este consecința
reducerea numărului de călătorii. La fiecare excursie, se produce o distrugere vizibilă a pereților puțului, mai ales în stâncile instabile și intermitente. Utilizarea SSC reduce astfel distrugerea pereților puțului și face posibilă simplificarea și, în consecință, reducerea costului proiectării sondei.
4. Un alt avantaj al carcaselor SSK este că receptorul miezului detașabil în sine este instalat în cilindrul miezului, astfel încât să nu se rotească în timpul forării, iar fluxul de fluid de spălare nu intră în receptorul miezului, ci se deplasează de-a lungul spațiului inelar dintre cilindrul miezului și receptorul miezului. Astfel, miezul din rocile instabile este protejat de distrugere, iar proiectilul SSC asigură producerea unui miez condiționat unde ar trebui folosite mijloace speciale pentru a crește randamentul miezului.
5. Practic, în toate modelele de receptoare de bază există un dispozitiv de semnalizare pentru autoblocarea miezului.
6. Extinderea domeniului de aplicare a proiectilelor SSK se realizează prin posibilitatea includerii unor dispozitive suplimentare în receptorul de miez pentru a rezolva probleme specifice de creștere a eficienței forajului. Deci, SSC poate include mecanisme precum: un ciocan hidraulic pentru combaterea lustruirii diamantate și autoblocarea miezului, dispozitive speciale pentru obținerea unui miez condiționat în condiții geologice dificile („con”, dispozitiv ejector) dispozitive speciale pentru forarea puțurilor orizontale și în sussi altii.
Deoarece în prezent în țara noastră carcasele cu un receptor de miez detașabil al companiilor străine cu o predominanță a carcasei de la compania americană „Boart Longyear” sunt cele mai utilizate, să luăm în considerare caracteristicile acestor carcase mai detaliat.
Boart Longyear, fondată în SUA în 1890, este un lider recunoscut în domeniul tehnologiei și tehnologiei de foraj cu diamant. Începând cu anul 1953, a început introducerea de obuze cu receptori de miez amovibili - „Linia de sârmă” (avem SSC). În țara noastră, justificarea dezvoltării de obuze cu un receptor de miez detașabil a fost începută de profesorii Departamentului de foraj explorator al Institutului de Cercetare a Grilei de Stat din Moscova în 1958. Apoi, proiectarea obuzelor interne KSSK, adaptate pentru foraj în condiții geologice dificile și cu o mecanizare maximă (spre deosebire de obuzele Longyear) a început să fie tratată la SKB Geotekhnika. Din 1969, la Institutul de Cercetare din Leningrad VITR au început să fie dezvoltate cochilii cu un receptor de miez detașabil pentru forarea diamantelor de mare viteză în roci dure. (Spre deosebire de shell-urile SKB - KSSK, shell-urile VITR sunt numite - SSK).
Trebuie remarcat faptul că carcasele noastre, folosind toată experiența străină, au depășit chiar analogii străini în sens constructiv, dar, din păcate, le-au fost inferioare în ceea ce privește calitatea șirului de țevi de foraj și a coroanelor de diamant.
Avantajele proiectilelor străine sunt într-adevăr asociate în primul rând cu calitatea superioară a țevilor de foraj, în special îmbinările filetate, elaborate de-a lungul deceniilor.
Al doilea avantaj este utilizarea tehnologiei de foraj în succesiune cu două sau trei seturi de proiectile în conformitate cu proiectarea sondei. De exemplu, găurirea începe cu un set de HQ (96,1 mm), apoi este instalat un șir de carcasă. Uneori, în loc de tubulare, intră în fântânățevi de foraj cu o coroană cu pereți subțiri, care joacă rolul de carcasă (dar apoi sunt în mod necesar îndepărtate și funcționează din nou ca țevi de foraj pe un puț nou). Apoi găurirea continuă cu următorul set NQ (75,7 mm), apoi, dacă este necesar, se trece la setul BQ (59,9 mm) în același mod.
Al treilea avantaj al tehnologiei străine de foraj cu obuze SSK și necazul tehnologiei noastre (de ce în străinătate a fost predominant forajul cu obuze SSK, iar în țara noastră doar aproximativ 10%), este că în țările străine forarea cu carote a puțurilor de explorare este efectuată de mașini cu un rotator mobil și am folosit mașini de tip fus pentru aceasta. Diferenta este fundamentala! La foraj cu mașini cu un rotator mobil, extinderea șirului de țevi pe măsură ce puțul este adâncit se realizează fără a ridica proiectilul de jos cu țevi din același set. Prin urmare, pentru a construi o altă țeavă de foraj SSC, este necesar să ridicați întregul proiectil cu lungimea măsurătorii kelly, să deșurubați kelly-ul, să mutați mașina, să construiți țeava de foraj SSC, să mutați mașina, să atașați kelly-ul. Nu numai că este rău să pierzi timpul, dar este foarte rău să întrerupi procesul de forare. Ridicarea și coborârea proiectilului poate provoca, de asemenea, uzura suplimentară a sculei și poate contribui la diverse complicații.
Evident, în actuala situație geopolitică dificilă, pentru a putea substitui importurile, este necesară restabilirea producției de mașini autohtone cu un rotator mobil (mașini AV-2, AV-5, RBC-4) și îmbunătățirea calității țevilor de foraj ale setului nostru de KSSK și SSK.
Deoarece forajul nostru de explorare este dominat de folosirea obuzelor Boart Longyear, în manualuldinanexa nr. 1 furnizează instrucțiuni „cu privire la tehnologia forajului cu obuze CCK BOART LONGYEAR păstrând în același timp stilul sursei inițiale. ÎnAnexa nr. 2, sunt date formele capului și formele de uzură ale capătului de cap a biților impregnați cu Diamanic.
Nu ați găsit ceea ce căutați? Utilizați căutarea: